Crane

درباره جرثقیل سقفی

جرثقیل سقفی (Overhead crane) یا جرثقیل پل، یک نوع جرثقیل در محیط صنعتی است که برای جابجایی و حمل اجسام سنگین در صنعت استفاده می شود. جرثقیل سقفی به طور کلی تشکیل شده از: ترولی، راهبر، پل، کالسکه و یک قلاب که وظیفه آن بلند کردن اجسام و حرکت دادن آنها به سوی دیگر است. قسمت اصلی جرثقیل، پل آن است که حرکت در ارتفاع را فراهم می‌نماید. از اینرو تعداد پل‌ها موجب دسته‌بندی این ماشین‌آلات به دو بخش «جفت پل» و «تک پل» گشته‌ است. استفاده از جرثقیل‌های سقفی علاوه بر سهولت انجام جابجایی فضای کمتری را اشغال می‌کند. عبور و مرور در فضای اصلی را راحتتر نموده و هزینه‌های ماشین‌آلات سنگین را پوشش می‌دهد. در محیط‌‌های وسیع که جابجایی‌های دقیق مورد نیاز است جرثقیل سقفی به عنوان بهترین گزینه معرفی می‌شود.


طرح ابداعی جرثقیل سقفی فولاد ماشين

صنایع فولاد ماشین نکا در سال 1393 با طراحی نوین نوعی جرثقیل سقفی، گام جدیدی در صنعت ماشین سازی و تولید تجهیزات سنگین برداشت. سازه این جرثقیل ابداعی با استفاده از مقاطع فولادی توخالی که از تولیدات این شرکت می باشد ساخته شده است.

تغییرات مکانیزمی در دو مورد زیر صورت می گیرد:

  • سازه
    1. استفاده از مقطع HSS با فولاد پراستحکام
    2. سهولت ساخت سازه ی جرثقیل
  • راهبر
    1. چرخها و موقعیت اعمال نیرو
    2. اتصال راهبر به سازه ی اصلی جرثقیل (پل)

اجزای جرثقیل سقفی ابتکاری فولادماشین

سازه

استفاده از مقاطع HSS با فولاد پُر استحکام
در جرثقیل‌های ساخته شده‌ی متداول، امکان تولید یکپارچه‌ی سازه اصلی جرثقیل وجود ندارد، زیرا در ساخت سازه اصلی این جرثقیل‌ها از پلیت فولادی استفاده می‌شود و معمولاً ابعاد پلیت‌های موجود در بازار، ماکزیمم، 1/5 × 6 متر است. بنابراین به عنوان مثال در سازه‌ای با دهانه 20 متر برای ساخت جان یا بال باکس در این ابعاد نیاز به سرهم کردن چهار قطعه پلیت است. بدین معنی که سازه‌هایی که با پلیت به صورت باکس ساخته می‌شوند، معایبی از جمله حجم جوشکاری فراوان، پیچیدگی و تابیدگی ناشی از جوش و چند تکه بودن سازه اصلی را دارند. اما در سازه جرثقیل‌های سقفی شرکت فولادماشین که مدل خرپایی هستند، از مقاطع سازه‌ای HSS ساخته می‌شود. این مقاطع به صورت نیمه پیش ساخته بوده که هم حجم جوش کمتری نسبت به سازه‌های متداول دارد و همزمان زمان ساخت آن بسیار کوتاهتر می‌شود. بدلیل پیوسته (continuous) بودن فرآیند تولید این مقاطع و در صورت نداشتن محدودیت در حمل، امکان تولید این مقاطع طولی به صورت یکپارچه و در طول دلخواه وجود دارد. همچنین فولاد بکار رفته در این سازه از فولاد پراستحکام بوده که این مشخصه باعث می‌شود سازه سبکتر شده و لذا کنترل آن نیز بهتر می‌شود. (با توجه به اینرسی و انرژی حرکتی جرثقیل در طول سوله) همچنین سازه را مقرون به صرفه‌تر هم می‌کند.

سهولت ساخت سازه جرثقیل
نوآوری و مکانیزم منحصر به فرد در بخش مکانیکی این جرثقیل و در نتیجه استفاده از ابزار و تجهیزات ساده و در دسترس با قیمت مناسب در این جرثقیل، همچنین تهیه مقاطع از سازنده معتبر، منجر به سهولت ساخت آن شده و بهای تمام شده‌اش نسبت به جرثقیل‌های متداول کمتر پیش‌بینی شده است.

چرخها و موقعیت اعمال نیرو

راهبر

سیستم رایج

تفاوت دیگر این جرثقیل نسبت به مدلهای متداول، در چرخها، موقعیت اعمال نیرو و راهبرهاست.
جرثقیل‌های موجود به طور معمول در هر راهبر دو محور دارند و از آنجائیکه در این مدل جرثقیل‌ها، از تیر کرین‌های با مقطع H استفاده می‌شود که یک جان در وسط تیر دارند، در هر محور امکان تعبیه یک چرخ را در وسط داریم که این چرخ در محور تیر کرین روی یک ریل با عرض 5 سانتی متر قرار می‌گیرد و توسط گیربکس مربوطه باعث حرکت جرثقیل در طول سالن می‌شود.

ابداعی فولاد ماشین

در جرثقیل مدل خرپایی ساخت شرکت فولاد ماشین، بدلیل استفاده از مقاطع HSS با فولاد پراستحکام(St 52) در تیرکرین‌ها و داشتن دو جان، امکان تعبیه دو چرخ را در هر محور داریم.
این چرخها در گوشه‌های تیرکرین با مقطع چهارگوش HSS که قویترین موضع باکس می‌باشند، قرار می‌گیرند. لذا نیازی به استفاده از ریل مجزا ندارند. همچنین چون این باکس‌ها توسط ماشین تولید می‌شوند بسیار دقیقتر و زیباتر هستند و علاوه بر آن پیش‌بینی می شود بهای تمام شده‌اش نسبت به تیر کرین‌های معمول که از نوع H هستند ارزانتر شود. با ازدیاد تعداد چرخها از دو به چهار، مقدار باری که به هر چرخ وارد می‌شود به نصف کاهش پیدا می کند، این بدان معنی است که چرخها و تیر کرینها با نصف ظرفیت کار می‌کنند و اصولاً تجهیزاتی که با ظرفیت پایین‌تر کار کنند عمر مفید بسیار بالاتری خواهند داشت.

تأثیر خیزش پل جرثقیل بر تیرهای راهبر

راهبر

سیستم رایج

نکته دیگر در تفاوت مکانیزم این دو جرثقیل، نوع اتصال راهبرها به پل است. در مدلهای معمول این اتصال از نوع صلب یا گیردار بوده و توسط فلنج به پل وصل می شود.
با وارد شدن فشار بار F به پل، خیزشی در راستای محور پل ایجاد می شود. این خیزش موجب تولید یک نیروی دورانی یا لنگری در راهبرهای طرفین میشود و به دلیل متغیر بودن بار ثقلی، خیزش پل مدام در حال تغییر است، در نتیجه چرخها کمی از بستر خود جدا شده و به صورت یکنواخت روی پل قرار نمی گیرند که این امر منجر به لهیدگی، سائیدگی و تغییر فرم چرخها شده و در دراز مدت استهلاک سازه را در پی خواهد داشت.

ابداعی فولاد ماشین

اما در مکانیزم جدیدی که توسط شرکت فولاد ماشین معرفی شده، اتصال راهبر به پل از نوع مفصلی بوده در نتیجه موقعیت چرخها نسبت به تیرکرین همواره ثابت می ماند و این امر باعث می شود که سطح اتکای چرخها و پایداری آنها بیشتر شده و به صورت یکنواخت در بسترشان بنشینند.
نکته قابل ذکر دیگر که نتیجه‌ی استفاده از این سیستم جدید است، بحث میزان سر و صدا و ارتعاش جرثقیل است که بدلیل وزن کمتر و مکانیزم خودتطبیق‌شونده‌ی چرخها باعث می‌شود حرکت جرثقیل بسیار نرم، بدون سر و صدا و عاری از ارتعاشات معمول جرثقیل های سقفی باشد.
این مکانیزم برای هر دو نوع جرثقیل تک پل و دو پل قابل اجراست. همچنین طراحی و ساخت این جرثقیل‌ها در دهانه‌ها و ظرفیت‌های متفاوت بدون هیچ محدودیتی قابل اجراست. اقتصادی‌تر شدن این سازه خرپایی در دهانه‌های بزرگتر، از دیگر مزیت‌های این جرثقیل است.
سفارش هر یک از قطعات تشکیل دهنده جرثقیل بر اساس تقاضای مشتری و برند مورد درخواست صورت می‌گیرد. این قطعات و تجهیزات شامل انواع تابلو‌های کنترل، انواع بالابرها، موتور گیربکس‌های حرکت طولی و عرضی، سیستم برق رسانی طولی و عرضی ( انواع شین باز/ بسته، سی ریل، تابلو برق) و … است.

سیستم خودتطبیق شونده

مورد دیگر، داشتن سیستم خودتطبیق شونده (Self-Alignment) در هر راهبر و ترولیِ بالابر است. به دلیل مفصلی بودن اتصال راهبر به پل، در صورت وجود خطا یا ناهمواری در تیرکرین‌ها و یا همراستا نبودن محورها، راهبرها خود را با خطای موجود تطبیق می‌دهند که در واقع باعث توزیع یکنواخت بار مرده و زنده‌ی جرثقیل و اعمال فشار یکسان به چرخ‌ها و در نهایت منجر به ازدیاد طول عمر چرخ ها، محورها و تیرکرین ها می شوند.

در جرثقیل‌های با اتصال صلب به دلیل نداشتن سیستم خودتطبیق شونده، در صورت هم تراز نبودنِ کامل تیرکرین‌ها در طول مسیر باعث می‌شود تا سازه برای تطبیق خود تحت تنش‌های شدیدی قرار گیرد که تکرار این تنش‌ها در نهایت باعث خستگی و تابیدگی سازه‌ی اصلی می‌شود. لازم به توضیح است که این تنش‌ها به دو صورت بروز می‌کند: 

در صورتیکه جرثقیل بدون بار و به اندازه کافی صلب باشد، دچار پیچش نمی شود که در این حالت یک یا دو چرخ از بستر جدا شده و در هوا می‌ماند. با اعمال نیرو، توزیع بار بین چرخ‌ها غیریکنواخت شده، نیروی وارد به چرخ طرف مقابل کاهش می یابد و نیروی اضافی به چرخ تحتِ اعمال بار، تحمیل می شود.

اگر در حد ماکزیمم ظرفیت جرثقیل یا بیش از 40-30 درصدِ ظرفیت آن بار اعمال شود، در این صورت چرخ یا چرخ‌های معلق و جدا شده از بستر تحت نیرویِ فشار وارده، ناگزیر روی بستر خود قرار می گیرند و متعاقب آن کل سازه دچار یک پیچش حول محور طولی خود (شکلاتی شدن) می‌شود که موجب ایجاد تنش بسیار قابل توجهی به اکثر المان‌ها و بدنه‌ی خود سازه در محل اتصال می‌شود.

ترولـــی بالابر

در ترولی بالابر جرثقیل‌های رایج نیز چون سازه اصلی جرثقیل، باکس (Built-up) است و بدلیل نداشتن جان در وسط، ناگزیر باید ریل ها در روی جان داخلی باکس قرار داده شوند که در این صورت با اعمال نیروی بار F، یک گشتاور (لنگر) پیچشی (Rotation) در مقطع باکس نسبت به محور طولی خود رخ خواهد داد.

اما در طرح ابداعی شرکت فولاد ماشین، با استفاده از مقاطع HSS با داشتن دو جان، در ترولی بالابر، امکان اضافه کردن دو چرخِ دیگر را همانند راهبرها خواهد داشت که این امر نیروی گشتاور (لنگر) پیچشی (Rotation) مقطع باکس، حول محور طولی و ناشی از اعمال نیروی غیرمتقارن به سازه را حذف خواهد کرد. در واقع ترولیِ بالابر، علاوه بر مزیت‌هایی که راهبرها دارند، این مزیت مضاعف را نیز دارا می باشد.

قبل
بعدی